RU2525902C1 - Способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов - Google Patents

Способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов Download PDF

Info

Publication number
RU2525902C1
RU2525902C1 RU2013111556/05A RU2013111556A RU2525902C1 RU 2525902 C1 RU2525902 C1 RU 2525902C1 RU 2013111556/05 A RU2013111556/05 A RU 2013111556/05A RU 2013111556 A RU2013111556 A RU 2013111556A RU 2525902 C1 RU2525902 C1 RU 2525902C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
galvanic
ions
purification
wastewater
heavy metals
Prior art date
Application number
RU2013111556/05A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Павлович Шапкин
Ирина Григорьевна Хальченко
Светлана Алексеевна Каткова
Нелли Николаевна Жамская
Антон Леонидович Шкуратов
Ольга Александровна Апанасенко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет"
Priority to RU2013111556/05A priority Critical patent/RU2525902C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2525902C1 publication Critical patent/RU2525902C1/ru

Links

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

Изобретение относится к очистке сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов и органические вещества, и может быть использовано в промышленности для получения воды для технических нужд. Способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов включает смешение гальваностоков, содержащих ионы тяжелых металлов, с реагентом-осадителем, содержащим жирные кислоты. В качестве реагента-осадителя используют сточные воды рыбоперерабатывающих и мясоперерабатывающих пищевых производств с содержанием жира 200-700 мг/л, предварительно доведенные до pH 9,0 кальцинированной содой. Смесь отстаивают для коагуляции до полного осаждения при комнатной температуре и отделяют осадок. Изобретение позволяет упростить и повысить эффективность способа очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов и одновременно утилизировать жиросодержащие промышленные стоки пищевых производств. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к технологиям очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов и сточных вод, содержащих органические вещества, и может быть использовано в металлургической, химической, пищевой и других отраслях промышленности для получения воды для технических нужд. Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод гальванических производств от ионов тяжелых металлов (Cu, Zn, Fe, Ni, Cr) при их совместном присутствии.
Тяжелые металлы относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому несмотря на очистные мероприятия содержание соединений тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Их способность накапливаться в среде и в живых организмах, а также передаваться по пищевой цепи приводит к нарушению биохимических процессов в организме человека и неизменно делает их потенциально опасными.
Среди известных способов очистки сточных вод гальванических производств от ионов Cu2+, Zn2+, Fe2+, Ni2+ наиболее широкое применение находит флотационная очистка: в качестве осадителя и флотационного собирателя ионов тяжелых металлов применяется водный раствор 60%-ного хозяйственного мыла. Концентрация тяжелых металлов снижается до норм, установленных ГОСТом к технической воде (Скрылев Л.Д., Бабинец С.К., Костик В.В., Адрич А.Н., Сазонова В.Ф., Бельдей М.Г. Флотационная очистка сточных вод гальванических производств //РЖХ. - 1990. - №12). Недостатками этого способа является большой расход реагента, недостаточная очистка, большие энергозатраты.
Известен способ очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, нефтепродукты, красители. Для осуществления способа очистки загрязненные стоки обрабатывают кальцийсодержащим реагентом-осадителем в виде дефеката - отхода сахарного производства (Патент РФ №2416573). Недостатки - большие энергозатраты и недостаточная степень очистки от ионов тяжелых металлов.
Известен способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, согласно этому способу очистку от ионов Cu2+, Zn2+, Fe2+, Ni2+ осуществляют при комбинировании электрохимического и флотационного методов. В качестве реагента используют 2-5%-ные водные растворы натриевого мыла синтетических жирных кислот фракции выше C21, спирты пиранового и диоксанового ряда (Патент РФ №2038328).
Недостатком указанного способа являются высокие энергозатраты, большой расход дорогих реагентов.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и органических веществ, включающий флотацию с использованием в качестве флотореагента солей синтетических жирных кислот с длиной углеводородного радикала более C21 и пенообразователя, при этом предварительно сточные воды нейтрализуют до pH 7,5-8, а затем обрабатывают пенообразователем с последующей флотацией, при этом в качестве пенообразователя используют алкансульфонаты с длиной углеводородного радикала C11-C18 в смеси с натриевыми мылами жирных кислот, которые вводят в сточные воды в количестве 5-7,5 мг/л (Патент РФ №2098355).
Недостатки - сложность процесса, необходимость использования дорогих синтетических реагентов.
Задача изобретения - упрощение и повышение эффективности способа очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов с одновременной утилизацией жиросодержащих промышленных стоков пищевых производств.
Поставленная задача решается тем, что в способе очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов, включающем смешение гальваностоков, содержащих ионы тяжелых металлов с реагентом-осадителем, содержащим жирные кислоты, согласно изобретению, в качестве реагента-осадителя используют сточные воды рыбоперерабатывающих, а также мясоперерабатывающих пищевых производств с содержанием жира 200-700 мг/л, предварительно доведенные до pH 9,0 кальцинированной содой, смесь отстаивают для коагуляции до полного осаждения при комнатной температуре и механически отделяют осадок.
При этом гальваностоки смешивают со сточными водами рыбоперерабатывающих, а также мясоперерабатывающих пищевых производств в соотношении 1:1.
Технический результат заключается в упрощении и повышении эффективности способа очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов за счет использования в качестве реагента-осадителя жиросодержащих сточных вод рыбоперерабатывающих и мясоперерабатывающих пищевых производств с натуральными жирными кислотами; одновременно изобретение позволяет эффективно утилизировать промышленные стоки этих пищевых производств; степень очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов максимальна при концентрации жира в пищевых стоках 200-700 мг/л и составляет для ионов Cu2+, Zn2+, Fe2+, Ni2+ 99,1-100%, а для ионов Cr3+ - 97,6-99,1%. Очищенная вода может использоваться в качестве воды для технических нужд.
Созданный способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов экспериментально проверен на лабораторной базе заявителя.
Известно, что сточные воды предприятий рыбной, как и мясной промышленности, содержат повышенную концентрацию жира, липопротеидов, солей и твердых частиц.
Характеристика сточных вод предприятий рыбной промышленности отражена в таблице 1 (Канализация населенных мест и промышленных предприятий / Н.И. Лихачев, И.И. Ларин, С, А. Хаскин и др.; Под общ. ред. В.Н. Самохина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1981. - 639 с). Из нее следует, что концентрация загрязнений, мг/л: взвешенных частиц - от 870 до 2900, жира - от 450 до 1800, ХПК - от 1550 до 3200, pH - от 6,3 до 7,7.
При смешивании стоков разной природы, а именно сточных вод рыбоперерабатывающих, как и мясоперерабатывающих пищевых производств с гальваностоками, происходит реакция обмена с ионами тяжелых металлов, при которой образующиеся соли высших карбоновых кислот выпадают в осадок:
Figure 00000001
Эффективность очистки предложенным способом отражена в таблице 2 и составляет для хрома до 99,2%, а для остальных металлов, до 99,3-100%. При этом очистка от органических веществ составляет 62% по ХПК (например, для исходных сточных вод рыбоперерабатывающего предприятия значение ХПК составило 1780 мгO2/л, после очистки - 676 мгO2/л). Очищенную воду фильтруют и направляют на повторное использование в гальванопроизводстве или сбрасывают в горколлектор. Отфильтрованный осадок удаляют.
При этом степень очистки также соответствует требованиям ГОСТ 9.314-90 (ГОСТ 9.314-90. Вода для гальванического производства и схемы промывок).
Общими признаками с прототипом являются:
- смешение гальваностоков, содержащих ионы тяжелых металлов с реагентом-осадителем, содержащим жирные кислоты.
Отличительными признаками являются:
- в качестве реагента-осадителя используют сточные воды рыбоперерабатывающих, а также мясоперерабатывающих пищевых производств с содержанием жира 200-700 мг/л, которые предварительно доводят до pH 9,0 кальцинированной содой,
- смесь отстаивают для коагуляции до полного осаждения при комнатной температуре
- отделяют осадок.
Способ осуществляется следующим образом.
Вначале создают реагент-осадитель. Для этого в сточные воды рыбоперерабатывающих или мясоперерабатывающих пищевых производств с содержанием жира 200-700 мг/л вносят кальцинированную соду в количестве 0,4 г/л до создания pH среды 9,0. Затем гальваностоки, как правило, имеющие pH 4,0-5,0, соединяют с реагентом-осадителем в соотношении 1:1. Полученную смесь перемешивают и отстаивают до образования устойчивого осадка. Затем осадок удаляют для дальнейшей утилизации. Надосадочная жидкость представляет собой очищенную воду.
Эта вода может быть подвергнута дополнительной очистке и реализована по назначению.
Способ иллюстрируется следующими примерами.
В примерах 1, 2 использовался реагент-осадитель на основе сточных вод рыбообрабатывающего предприятия, в примерах 3, 4, 5 использовался реагент-осадитель на основе сточных вод мясокомбината. В приведенных примерах для приготовления реагента-осадителя использованы сточные воды с различным содержанием жира и промышленные гальваностоки с различным содержанием ионов токсичных тяжелых металлов.
В таблице 2 представлены результаты очистки гальваностоков с различным содержанием ионов тяжелых металлов и с различным содержанием жира в реагенте-осадителе.
Пример 1
В механическую мешалку подают 1,5 л сточных вод рыбоперерабатывающего предприятия с содержанием жира, а именно 150,0 мг/л, (то есть менее 200 мг/л), добавляют к ним кальцинированную соду в количестве 0,4 г/л до pH 9, перемешивают 1-2 мин. Затем к полученному раствору добавляют гальваностоки с pH 4,5 объемом 1,5 л с концентрацией тяжелых металлов: Zn2+ - 12,9 мг/л, Cu2+ - 32,0 мг/л, Fe2+ - 23,4 мг/л, Ni2+ - 34,3 мг/л, ионы хрома - Cr+3 не содержатся. После перемешивания в течение 1-2 минут образующуюся суспензию отстаивают в течение 60 мин, затем взвеси и осадок отфильтровывают.
Для контроля качества очистки фильтрат анализировали в отношении содержания ионов металлов. Степень очистки составляет: для Zn2+ - 99,2%, Cu2+ - 99,9%, Fe2+ - 99,6%, Ni2+ - 100%.
Пример 2
Опыт проводят в условиях, аналогичных примеру 1, но с более высокой концентрацией тяжелых металлов в гальваностоках: Zn2+ - 16,8 мг/л, Cu2+ - 30,2 мг/л, Fe2+ - 87,9 мг/л, Ni2+ - 38,5 мг/л, Cr3+ - 45,7 мг/л, pH 4,9, и более высокой концентрацией жира в пищевых стоках - 220 мг/л. В результате степень очистки составила для Zn2+ - 100%, Cu2+ - 99,7%, Fe2+ - 100%, Ni2+ - 100%, Cr+3 - 97,6%. По сравнению с примером 1 увеличилась степень очистки для всех ионов металлов, для ионов хрома степень очистки составила 97,6%.
Пример 3
Опыт проводят в условиях, аналогичных примеру 1, но с еще более высокой концентрацией тяжелых металлов в гальваностоках: Zn2+ - 90,9 мг/л, Cu2+ - 163,6 мг/л, Fe2+ - 108,9 мг/л, Ni2+ - 101,3 мг/л, Cr3+ - 45,0 мг/л, pH 5,0 и сточными водами мясокомбината с более высокой концентрацией жира - 610 мг/л. В результате степень очистки составила для Zn2+ - 99,0%, Cu2+ - 99,9%, Fe2+ - 99,9%, Ni2+ - 99,0%, Cr+3 - 98,9%. Немного увеличилась степень очистки только от ионов хрома.
Пример 4
Опыт проводят в условиях, аналогичных примеру 1, с концентрацией тяжелых металлов в гальваностоках, как в примере 3: Zn2+ - 90,9 мг/л, Cu2+ - 163,6 мг/л, Fe2+ - 108,9 мг/л, Ni2+ - 101,3 мг/л, Cr3+ - 45,0 мг/л, pH 5,0 и сточными водами мясокомбината, но с более высокой концентрацией жира - 700 мг/л. В результате степень очистки составила для Zn2+ - 99,3%, Cu2+ - 99,8%, Fe2+ - 99,9%, Ni2+ - 99,1%, Cr+3 - 99,1%. Степень очистки от ионов всех металлов практически не изменилась при повышении жира в реагенте-осадителе.
Пример 5
Опыт проводят в условиях, аналогичных примеру 1, но с концентрацией тяжелых металлов в гальваностоках: Zn2+ - 52,5 мг/л, Cu2+ - 261,3 мг/л, Fe2+ - 80,7 мг/л, Ni2+ - 170,3 мг/л, Cr3+ - 98,2 мг/л, pH 5,0 и сточными водами мясокомбината с еще более высокой концентрацией жира в пищевых стоках - 1430 мг/л. В результате степень очистки составила для Zn2+ - 94,3%, Cu2+ - 91,4%, Fe2+ - 95,0%, Ni2+ - 98,8%, Cr+3 - 99,2%.
Степень очистки осталась прежней только для ионов хрома - 99,2%, а для других металлов уменьшилась (91,4-98,8%). Следовательно, повышение концентрации жира в реагенте-осадителе ведет к уменьшению степени очистки гальваностоков.
На основании результатов исследований, приведенных в таблице 2, следует вывод, что при концентрации жира в пищевых стоках 200-700 мг/л степень очистки максимальна и составляет 99,1-100%, для ионов хрома - 97,6-99,1%.
Таблица 1
Характеристика сточных вод предприятий рыбной промышленности
Показатели Значение показателей для предприятий
Рыбообрабатывающий комбинат Рыбоконсервный завод Рыбокоп
тильный завод
Кулинар
ный завод
Рыбомучной завод
Концентрация загрязнений, мг/л:
Взвешен
ные частицы
870 1250 1080 600 2900
жиры 450 800 350 600 1800
ХПК 1550 1900 1700 2100 3200
pH 7 7 7,7 7 6,3
Таблица 2
Содержание ионов тяжелых металлов в исходных гальваностоках и после очистки методом коагуляции 60 мин в зависимости от концентрации жира в сточных водах пищевого предприятия
Вид предпри
ятия
Содержние жира, мг/л Проба воды Содержание ионов металлов, мг/л
Zn2+ Cu2+ Fe2+ Ni2+ Cr3+
Рыбоперерабатывающий Пример 1 150 Исходные гальваностоки 12,9 32,0 23,4 34,3 -
После очистки 0,1 0,03 0,1 н/о -
Степень очистки, % 99,2 99,9 99,6 100 -
Пример 2 220 Исходные гальваностоки 16,8 30,2 87,9 38,5 45,7
После очистки н/о 0,1 н/о н/о 1,1
Степень очистки, % 100 99,7 100 100 97,6
Мясоперерабатывающий (мя
со
ком
би
нат)
Пример 3 610 Исходные гальваностоки 90,9 163,6 108,9 101,3 45,0
После очистки 0,5 0,1 0,1 1,0 0,5
Степень очистки, % 99,4 99,9 99,9 99,0 98,9
Пример 4 700 Исходные гальваностоки 90,9 163,6 108,9 101,3 45,0
После очистки 0,6 0,3 0,1 0,9 0,4
Степень очистки, % 99,3 99,8 99,9 99,1 99,1
Пример 5 1430 Исходные гальваностоки 52,5 261,3 80,7 170,3 98,2
После очистки 3,0 22,5 4,0 2,0 0,8
Степень очистки, % 94,3 91,4 95,0 98,8 99,2

Claims (2)

1. Способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов, включающий смешение гальваностоков, содержащих ионы тяжелых металлов, с реагентом-осадителем, содержащим жирные кислоты, отличающийся тем, что в качестве реагента-осадителя используют сточные воды рыбоперерабатывающих, а также мясоперерабатывающих пищевых производств с содержанием жира 200-700 мг/л, предварительно доведенные до pH 9,0 кальцинированной содой, смесь отстаивают для коагуляции до полного осаждения при комнатной температуре и отделяют осадок.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гальваностоки смешивают со сточными водами рыбоперерабатывающих, а также мясоперерабатывающих пищевых производств в соотношении 1:1.
RU2013111556/05A 2013-03-14 2013-03-14 Способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов RU2525902C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013111556/05A RU2525902C1 (ru) 2013-03-14 2013-03-14 Способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013111556/05A RU2525902C1 (ru) 2013-03-14 2013-03-14 Способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2525902C1 true RU2525902C1 (ru) 2014-08-20

Family

ID=51384660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013111556/05A RU2525902C1 (ru) 2013-03-14 2013-03-14 Способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525902C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739197C1 (ru) * 2019-12-11 2020-12-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Способ удаления катионов тяжелых металлов из водной фазы

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2098355C1 (ru) * 1996-05-28 1997-12-10 Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" (АО "Галургия") Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и органических веществ
RU2108301C1 (ru) * 1996-08-07 1998-04-10 Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" Способ очистки кислых сточных вод от ионов тяжелых металлов
RU2416573C1 (ru) * 2009-11-23 2011-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) Способ очистки сточных вод
US7931822B2 (en) * 2006-03-03 2011-04-26 Inland Environmental Resources, Inc. Compositions and methods for wastewater treatment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2098355C1 (ru) * 1996-05-28 1997-12-10 Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" (АО "Галургия") Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и органических веществ
RU2108301C1 (ru) * 1996-08-07 1998-04-10 Акционерное общество "Уральский научно-исследовательский и проектный институт галургии" Способ очистки кислых сточных вод от ионов тяжелых металлов
US7931822B2 (en) * 2006-03-03 2011-04-26 Inland Environmental Resources, Inc. Compositions and methods for wastewater treatment
RU2416573C1 (ru) * 2009-11-23 2011-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) Способ очистки сточных вод

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
В. Г. ДИНКЕЛЬ и др., Очистка промышленных сточных вод от ионов тяжелых металлов, Нефтегазовое дело, Экология и промбезопасность, 2004, т. 2, с. 209-210 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739197C1 (ru) * 2019-12-11 2020-12-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Способ удаления катионов тяжелых металлов из водной фазы

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zidane et al. Decolourization of dye-containing effluent using mineral coagulants produced by electrocoagulation
Firdissa et al. Assessment of the status of industrial waste water effluent for selected industries in Addis Ababa, Ethiopia
Michel et al. Technological conditions for the coagulation of wastewater from cosmetic industry
Okey-Onyesolu et al. Response Surface Methodology optimization of chito-protein synthesized from crab shell in treatment of abattoir wastewater
Takriff et al. Pre-treatments anaerobic palm oil mill effluent (POME) for microalgae treatment
Dorhoi et al. Wastewater treatment using marine algae biomass as pollutants removal
Tariq et al. Optimization of coagulation process for the treatment of the characterized slaughterhouse wastewater
RU2525902C1 (ru) Способ очистки гальваностоков от ионов тяжелых металлов
JP2000246013A (ja) 凝集沈降剤及び凝集処理方法
Panhwar et al. Environmental degradation by textile industry; performance of chemical coagulants and activated carbon for removal of cod, bod
Ghaly et al. Treatment of grease filter washwater by chemical coagulation
WO2020020459A1 (en) Anolyte as an additive for wastewater treatment
RU2412756C2 (ru) Сорбент для очистки промышленных стоков от соединений свинца и кадмия и способ его применения
RU2559489C1 (ru) Способ очистки сточных вод от сульфат-ионов
Ostovara et al. Combination of coagulation and oxidation processes for treatment of real fish canning wastewater
CN113105022A (zh) 一种小型家禽屠宰场污水处理方法
Jaszczyszyn et al. A comparative analysis of selected wastewater pretreatment processes in food industry
Hasan Treatability of alum in removal phosphorus from dairy wastewater
Margaretha et al. The effectiveness of calcium hydroxide and sodium hydroxide as neutralizer in coagulation for reducing fluoride in hazardous wastewater
Gidas et al. Performance of chitosan as a primary coagulant for the wastewater treatment
Maisuria et al. Removal of Tannic acid and COD from synthetic Tannery wastewater
CN217173509U (zh) 一种屠宰废水的处理系统
Zemmouri et al. Application of Moringa oleifera Seed in Removing Colloids from Turbid Wastewater
RU2042642C1 (ru) Способ очистки сточных вод меховой и мясомолочной промышленности
RU2234465C1 (ru) Способ очистки сточных вод

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180315